水悬浮装置

Jason.F

水悬浮装置 [复制链接]

 

水悬浮

照相机是模仿人类的眼睛所发明的实时捕获图像器件，和人眼不同，照相机可以根据快门的频率去捕捉更快的物体。例如人的眼睛观察50Hz的白炽灯缺感觉不到频闪，而调节相机的快门就可以观察到灯泡的频闪。

基于这样的原理，若一个人运动的频率刚好和相机快门的频率一致时，便会出现某个动作被永远记录下来而另外的动作缺不被记录。如下图，若相机1秒拍2张照片，而运动员1秒做两个动作，那么相机就只会记录到运动员1状态时的手臂和2状态时的手臂，而从1到2的过程则无法记录下来。假设相机1秒只拍1张相片而且刚好在2状态时拍下，那么无论运动员怎么运动，相机也只记录下来状态2的手臂。那么这样就会使得一个连贯的动作变成一个或者两个或者多个的静止图片，让人觉得物体没有运动。

图 1 运动员手部动作捕捉

利用这个原理，我们可以制造出让水悬浮在空中的假象。如下图。

图 2 通过手机看到静止水滴

即使水流是源源不断地留下来，但是通过相机我们看到的却是静止不动的水滴，就感觉水滴悬浮在空中一样。或许通过手机去观看水滴会显得非常不便利而且自由度不高，因此下面方案2会更加地直接。

图 3 裸眼看到静止水滴

若通过多个控制单元，我们就可以在空间内制造出一个静止的立体的水滴图像。

wugx

你要说明什么问题，你要干啥？

chunyang

楼主对于摄影方面的概念理解有误。这里的关键是曝光时间，不是什么快门频率。快门讲究的是速度，这个速度不能直接跟频率对应。快门速度决定了曝光时间，而曝光时间决定着画面内容。相对于运动速度，只要曝光时间足够短，图像即被“凝固”，否则就会模糊。在楼主举的运动员例子中，如果快门速度不够，是无法拍到楼主认为的那种效果的。

chunyang

至于水滴悬浮在空中的效果，实现起来很简单。在光线足够暗的地方（避免穿帮）用闪烁光给水滴照明，只要水滴下落速度、水滴间距与灯光闪烁频率之间搭成一种同步，即每滴水滴下落到同一位置时，闪光开，那么仅在闪光照明时，人眼看到的水滴就在同一位置，仿佛悬空一样，但事实上看到的是外观一样的不同水滴。想要取得好效果，闪光的频率要够，瞬态亮度要高，占空比却要尽量的低，一旦闪光间隔时间小于人眼的视觉残留时间，那么人就感觉不到闪烁，而水滴的下落速度要配合闪光频率则需要加压并使用水滴发生装置，实现难度主要在制作工艺，原理则要弄明白。

chunyang

利用闪光照明还可以在舞台表演时取得特殊效果。先关闭舞台大灯，然后演员开始快速运动，这时打闪光，观众就会看到一串凝固的剪影。如果演员做的是周期性重复动作，且重复周期恰好与闪光周期构成整数倍同步，那么观众就会看到演员的数个“分身”。这招已经用了百年。

chunyang

同样的原理，闪光还可以用在跟我们电子工程师相关的技术领域中。有时我们需要测转速，比如电机的转速，方法虽然很多，但利用闪光测速则非常简单。在待测物上标一个色斑，然后调节闪光频率，直到你看见一个不动的色斑时，说明此时闪光频率恰好与转速相同，这与让水滴凝固在空中是完全相同的。

chunyang

引申一个问题，在使用闪光测速仪时，如果闪光频率恰好是转速的1/2会如何？2倍又如何？

chunyang

再引申一个问题，大家都知道液晶显示屏、液晶电视等的亮度调节有两种，一是PWM，二是DC（用我们的专业术语叫“电流法”），后者的价格比前者高，但是不是买到真货，该怎么快速鉴别呢？

Jason.F

wugx 发表于 2018-12-27 16:17
你要说明什么问题，你要干啥？

做三维水立体显示

Jason.F

chunyang 发表于 2018-12-27 21:30
引申一个问题，在使用闪光测速仪时，如果闪光频率恰好是转速的1/2会如何？2倍又如何？

嗯嗯，单面悬浮测试是可以了，用频闪灯很轻松达到效果

chunyang

Jason.F 发表于 2018-12-28 09:11
嗯嗯，单面悬浮测试是可以了，用频闪灯很轻松达到效果

全向都很简单，关键在于频闪灯光的布置位置选择，这个就跟环境有关了，一般都需要布置多盏频闪灯并严格同步。

Jason.F

chunyang 发表于 2018-12-28 11:51
全向都很简单，关键在于频闪灯光的布置位置选择，这个就跟环境有关了，一般都需要布置多盏频闪灯并严格同 ...

还好，我装在暗箱里面，暗箱里面靠频闪灯作为光源，玻璃为双层玻璃，外面的光进不去，里面的光能出来就行了。用雨屋控制器做成一个漏水面，估计可以。

张毅2018

chunyang 发表于 2018-12-28 11:51
全向都很简单，关键在于频闪灯光的布置位置选择，这个就跟环境有关了，一般都需要布置多盏频闪灯并严格同 ...

答得好，对摄影原理。